مقایسه عملکرد شبکه عصبی پرسپترون چندلایه و مدل رگرسیونی لیناکر در پیشبینی کمینه دمای روز بعد (مطالعه موردی: کرمان، شیراز، رشت و همدان)
نویسندگان
1 گروه مهندسی آب ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلیسینا
2 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلیسینا
doi
چکیده
سرمازدگی یکی از مهمترین مخاطرات جوی است که خسارات زیادی را به محصولات کشاورزی وارد میکند. یکی از راههای مدیریت و کاهش خسارتهای ناشی از سرمازدگی، پیشبینی دمای کمینه است. بهاینمنظور، با استفاده از آمار روزانه پارامترهای کمینه دما، بیشینه دما و دمای نقطه شبنم در دوره آماری 2009- 2005، کمینه دمای روز بعد در چهار ایستگاه با اقلیمهای متفاوت توسط مدل رگرسیونی لیناکر و شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه (MLP)، در کل سال، دوره سرد و دوره گرم پیشبینی شد. در این پژوهش برای ارزیابی عملکرد مدلها از معیارهای آماری NRMSE،RMSE و R2 استفاده شد. نتایج نشان داد که از چهار ایستگاه، بهترین برآورد، با شبکه عصبی MLP با دو ورودی برای ایستگاه رشت بهدستآمد که ریشه میانگین مربعات خطای آن برای کل سال، دوره سرد و دوره گرم بهترتیب 57/1، 61/1 و 21/1 است. برای بررسی نقش رطوبت نسبی در جهت بهبود مدل شبکه عصبی، این پارامتر بهعنوان ورودی سوم به شبکه پرسپترون چندلایه افزوده شدکه در نتیجه آن، RMSE در دوره سرد سال برای ایستگاههای کرمان، شیراز، همدان (فرودگاه) و رشت بهترتیب 04/3، 86/2، 48/9 و 83/15 درصد بهبود یافت. این مقادیر برای دوره گرم سال 6، 33/13، 86/2 و 63/18 درصد بود؛ بنابراین اضافه کردن رطوبت نسبی بهعنوان ورودی سوم به مدل شبکه عصبی، تنها در ایستگاه همدان – که براساس طبقهبندی یونسکو، اقلیم آن SA-K-W است - سبب بهبود بیشتر RMSE در دوره سرد سال نسبت به دوره گرم سال شده است درحالیکه در سایر ایستگاهها، اضافه کردن رطوبت نسبی در دوره گرم سال، منجر به کاهش بیشترخطا شده است. در جمعبندی میتوان گفت که برای همه اقلیمهای موردمطالعه، شبکههای عصبی مصنوعی منتخب، کارایی بهتری را نسبت به مدل رگرسیونی لیناکر در پیشبینی دمای کمینه روز بعد از خود نشان میدهند.